[发明专利]具有可重写原地存储器的数据存储设备

说明书

本发明公开了一种数据存储设备，该数据存储设备可具有至少缓冲存储器、选择模块和非易失性存储器。所述缓冲存储器和非易失性存储器可由不同类型的存储器组成，同时所述非易失性存储器具有一个或多个可重写原地存储器单元。所述缓冲存储器和非易失性存储器可如由所述选择模块所指示的各自存储与未决数据请求相关联的数据，直到所述可重写原地存储器单元的停留时间已到期。

发明内容

根据各种实施方案，数据存储设备具有缓冲存储器、选择模块和非易失性存储器。缓冲存储器和非易失性存储器由不同类型的存储器组成，同时非易失性存储器具有一个或多个可重写原地存储器单元。缓冲存储器和非易失性存储器如选择模块所指示的各自存储与未决数据请求相关联的数据，直到可重写原地存储器单元的停留时间已到期。

附图说明

图1显示了可在其中实施各种实施方案的示例数据存储系统的框图。

图2A和图2B分别表示可用于图1的数据存储系统的示例数据存储设备的各部分。

图3A至图3C分别描绘了可用于图1的数据存储系统的示例存储器单元的各部分。

图4绘制了与图1的数据存储系统相关联的示例操作数据。

图5A和图5B分别示出了根据各种实施方案操作的示例数据存储设备的各部分。

图6示出了根据一些实施方案布置的示例数据存储设备的各部分的框图。

图7是根据各种实施方案配置的示例数据存储设备的各部分的框图。

图8显示了可用于图1的数据存储系统的示例数据存储设备的一部分的框图。

图9描绘了根据一些实施方案布置的示例数据存储设备的一部分的框图。

图10A至图10D分别表示根据各种实施方案形成的示例光刻组件的一部分。

图11是根据一些实施方案的用图1的数据存储系统执行的示例原地存储器利用例程的流程图。

具体实施方式

随着越来越多的数据的生成、传输和存储，数据存储的速度、成本、大小和寿命变得越来越紧张。虽然采用旋磁介质的硬盘驱动器(HDD)能够长时间可靠地存储数据，但由于物理尺寸相对较大且数据访问速度较慢，妨碍了HDD在很多计算设备中的使用。固态驱动器，其采用了NAND闪存存储器，可提供与HDD相比，更快的数据访问速度和更小的物理尺寸，但成本更高，寿命更短。

重复地写入、移动和删除数据以努力减少数据访问延迟的数据管理结构和方案加剧了闪存存储器的相对较短的寿命。闪存存储器不是位可寻址或字节可寻址的，而仅仅是页面/扇区可寻址的这一事实缩短了存储器的寿命，并引起与位可寻址/字节可寻址的易失性存储器相比，复杂的数据管理和相对更长的数据访问时间。然而，要求易失性存储器持续有能力保持数据会限制这些类型的存储器在数据存储设备中的潜在适用性。

因此，各种实施方案大体涉及利用享有比闪存存储器更快的数据访问速度、比HDD更小的物理尺寸和非易失性数据保留的可重写原地存储器的数据存储结构和操作。能够以相对较快的数据访问速度将数据存储在非易失性存储器中会允许各种各样的数据管理结构和方案来优化数据保持、读取和写入。同时，可重写原地存储器的相对较小的物理尺寸允许数据存储设备足够小以便在诸如智能手机和平板电脑的现代计算设备中实现，同时足够稳健以用于大型数据容量中心。

图1显示了可在其中实施本公开的各种实施方案的示例数据存储系统100。系统100可将任何数量的数据存储设备102经由有线和/或无线网络连接到任何数量的主机104。一个或多个网络控制器106可以是基于硬件或软件的，并且向所连接的各种数据存储设备102提供数据请求处理和分配。应当指出的是，多个数据存储设备102可以是具有不同数据容量、操作参数和数据访问速度的类似或相异类型的存储器。